pvc建筑膜材表面涂层技术的现状及发展趋势

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1、PVC建筑膜材表面涂层技术的现状及发展趋势-结构理论PVC建筑膜材表面涂层技术的现状及发展趋势-结构理论PVC建筑膜材表面涂层技术的现状及发展趋势-结构理论PVC建筑膜材表面涂层技术的现状及发展趋势-结构理论PVC建筑膜材表面涂层技术的现状及发展趋势-结构理论PVC建筑膜材表面涂层技术的现状及发展趋势-结构理论PVC建筑膜材表面涂层技术的现状及发展趋势-结构理论PVC建筑膜材表面涂层技术的现状及发展趋势　　摘要：建筑膜材是一种新型的建筑材料，广泛应用于各种膜结构建筑中，PVC膜材是一种价格较低、应用广泛的膜材，但由于增塑剂的迁移问

2、题，使PVC膜材的使用寿命和自洁性能较差。为提高PVC膜材的耐久性和自洁性，需对PVC膜材进行表面涂层。本文介绍了几种PVC膜材表面涂层技术及其特点，并阐述了建筑膜材防污自洁技术的机理和发展趋势。　　关键词：涂层技术，氟碳树脂，防污自洁，荷叶效应　　在当今的建筑领域，建筑膜材料的应用越来越广泛。无论在城市街头，还是大型的体育场馆，建筑膜材已经悄然走进了人们的生活，扮演着不可或缺的角色。建筑膜材是一种强度高、柔韧性好的薄膜材料，是由纤维编织成织物基材，在两面以树脂为涂层材料加工固定而成的材料。中心的织物基材决定膜材的力学性能，而作为

3、涂层材料的树脂决定膜材的物理特性[1]。建筑膜材除了要具有良好的物理机械性能、耐老化性能、阻燃和防火性能以外，好的防污自洁性能也是一个重要的指标，因为建筑膜材在使用过程中，时刻受到外界各种各样的污染，如大气中存在的漂浮的尘埃和烟雾。膜结构建筑材料可以说是继钢铁、水泥、木材和玻璃之后的第五种建筑材料[2]。　　对于大跨度空间结构来说，如果采用膜材料，其成本只相当于传统建筑的二分之一或更少，而且膜结构建筑工程中所有加工和制作过程均在工厂内完成，这样减少了现场施工时间，相对传统建筑工程工期更短。可以给设计师们带来更多的想象空间，设计出优

4、美的建筑。目前应用较广的膜材主要有PTFE膜材、ETFE膜材、PVC膜材。PTFE和ETFE膜材具有强度高、能力强、耐低温冲击性能高、化学性能稳定、透光性极强、防污性能优良，灰尘及污迹会被雨水冲刷除去，使用寿命均在20年以上。PVC膜材由聚氯乙烯（PVC）涂层和聚酯纤维基层复合而成，应用广泛。由于其明显的价格优势，目前在国内受到普遍青睐。一般PVC膜的耐用年限依使用环境不同在5-8年。但在其应用的过程中，存在增塑剂迁出，易粘灰，自洁性差等问题，严重影响到膜材的使用寿命和应用范围[3]。为了使建筑膜材能够保持美观，膜材表面涂层起着至

5、关重要的作用，使其在使用过程中仅依靠雨水冲刷就能保持自洁。防污自洁的建筑膜材在环境保护与能源节约方面带来巨大的经济效益和社会效益，所以受到了人们的密切关注[4]。本文介绍了几种PVC膜材表面涂层技术及其特点，并阐述了建筑膜材防污自洁技术的机理和发展趋势。　　1表面涂层　　1.1聚丙烯酸酯类涂层剂　　聚丙烯酸酯（PA）是一种耐光性能好，与PVC具有良好粘结性能的树脂，它易溶于丙酮，乙酸乙酯、二氯乙烷等溶剂，不易溶于水，价格低廉，使用工艺简单。此类高分子能形成光泽好的耐水薄膜，粘合牢固，不易剥落，在室温下柔韧而有弹性。20世纪70年代

6、初，人们将其涂覆在PVC建筑膜材表面进行防污处理，取得一定效果。但在使用过程中受侵蚀的速度较快，耐老化性降低，因此使用年限较短（仅4-6年），主要用于临时性建筑。所以，寻找一种耐候性优良的处理剂引起了人们的重视[5]。　　1.2氟碳树脂类涂层剂　　随着氟碳树脂开发技术的日趋成熟，人们将目光投向了氟碳树脂来制备膜材用的防污自洁处理剂。氟碳树脂是迄今为止发现的耐候性、耐久性最为优良的聚合物，用其配制的含氟聚合物面层处理剂的机械性能、耐候性、抗污性、耐化学品性等十分优良。C—F键的高键能是氟碳树脂用作高耐候性表面处理剂的基础。另外，具有

7、C—F键的高氟聚合物表面能很低，使膜材具有一定得疏水性。这种极低的表面能与极强的疏水性使一般污染物难以黏附上去，耐沾污性就会大大提高，提高膜材的防污自洁性能[6]。　　用作表面处理剂的氟碳树脂主要有聚偏氟乙烯（PVDF），PVDF树脂是具有优良的防紫外线、耐老化、耐化学腐蚀，与其他聚合物具有热力学相容性的部分结晶聚合物。对大多数无机盐、酸、卤素、氧化剂、弱碱及脂肪族、芳香族和卤代溶剂等均有优良的抗性[7]。其防污效果较聚丙烯酸酯树脂大大提高，并具有良好的自洁性能。因此，PVDF面涂到建筑膜材后使用寿命达到15-25年，但是也由于P

8、VDF的高化学惰性，与PVC膜材的粘合性差，易剥离[8]。剥离后使PVC涂层暴露在太阳光下，从而导致增塑剂迁出，膜面发粘，易吸灰，防污自洁性能下降。为此，德国制造商MehlerHaiku在PVC上涂一层聚丙烯酸酯作为过渡层，然后再涂一层PVDF，这